Liksom riktiga hjärnor har mänskliga hjärnans organoider vuxit sig mycket större än andra organoider
I de tidiga stadierna av hjärnans utveckling är neuroner sammansattafrån stamceller - neurala föregångare. Dessa celler har ursprungligen cylindrisk form, vilket gör att de enkelt kan delas upp i identiska dotterceller. Ju oftare de multiplicerar i detta skede, desto fler nervceller kommer det att finnas i hjärnan i framtiden. När cellerna mognar och deras reproduktion saktar ner förlängs de och bildar formen på en utsträckt kon.
Tidigare studier på möss har visat att derasnervförfäderceller mognar, får en konisk form och saktar ner reproduktionen i flera timmar. Nu har hjärnorganeller hjälpt forskare att räkna ut hur denna process utvecklas hos människor, gorillor och schimpanser.
De fann att gorillor och schimpanser tar mycket längre tid att göra övergången än människor. Hela processen tar ungefär fem dagar.
Efter bara 5 dagar, stamcellergorilla neuroner mognar och får en konisk form (höger), medan mänskliga celler (vänster) förblir cylindriska. Upphovsman: S. Benito-Kwiecinski / MRC LMB / Cell.
Mänskliga stamceller är ännu störrestannade vid detta tillväxtstadium - cirka sju dagar. De behöll sin cylindriska form längre än andra stora apor. Skillnaden i övergångstakten från neurala stamceller till nervceller innebär att mänskliga celler har mer tid att reproducera. Forskare föreslår att denna process är ansvarig för fler nervceller i den mänskliga hjärnan jämfört med hjärnan hos en gorilla eller schimpans.
En relativt enkel evolutionär förändring i cellform kan få djupgående konsekvenser för hjärnans utveckling.
Att avslöja den genetiska mekanism som styrMed dessa skillnader jämförde forskarna uttrycket av gener som slås på och av i mänskliga hjärnorganoider med andra apor. De identifierade skillnader i en gen som heter ZEB2, som aktiverades i gorillahjärnorganoider tidigare än i mänskliga organeller.
Läs mer
Fysiker har skapat en analog av ett svart hål och bekräftat Hawkings teori. Vart leder det?
Mars Express hjälpte till att ta reda på var och hur vattnet försvann från den röda planeten
Det mest mystiska naturfenomenet. Varifrån kommer kulblixten och hur är det farligt?